零部件的失效與選材演示文稿

零部件的失效與選材演示文稿第一頁(yè)，共六十頁(yè)。零部件的失效與選材第二頁(yè)，共六十頁(yè)。第十三章材料的選用及失效分析

使用性能--使用過(guò)程中安全可靠；工藝性能--零件便于加工制造；經(jīng)濟(jì)性--零件的總成本最低;環(huán)境與資源--環(huán)境友好。第三頁(yè)，共六十頁(yè)。第一節(jié)零件的失效分析每種機(jī)器零件都具有一定的功能，或完成規(guī)定的運(yùn)動(dòng)，或傳遞力、力矩或能量。當(dāng)零部件喪失預(yù)定的功能時(shí)，即零件已失效。下列任何一種情況的發(fā)生，都可以認(rèn)為零件已經(jīng)失效：

零件完全破壞，不能繼續(xù)工作；零件嚴(yán)重?fù)p傷，不能保證工作安全；零件雖能安全工作，但工作低效。第四頁(yè)，共六十頁(yè)。一、零件失效的基本形式零件的失效形式比較復(fù)雜，根據(jù)零件破壞的特點(diǎn)、所受載荷的類型以及外在條件，零件的失效形式可歸納為變形失效、斷裂失效和表面損傷失效三大類型。表面損傷失效斷裂失效變形失效應(yīng)力腐蝕斷裂失效蠕變斷裂失效疲勞斷裂失效低應(yīng)力脆斷失效塑性斷裂失效塑性變形失效彈性變形失效磨損失效表面疲勞失效腐蝕失效零件失效第五頁(yè)，共六十頁(yè)。二、零件失效的主要原因

引起失效的具體原因多種多樣，但大體可分為設(shè)計(jì)、材料、加工和安裝使用四個(gè)方面。設(shè)計(jì)工況條件估計(jì)不確切；結(jié)構(gòu)外形不合理；計(jì)算錯(cuò)誤。材料選材不當(dāng)；材質(zhì)低劣。加工毛坯有缺陷；冷加工缺陷；熱加工缺陷。安裝使用安裝不良；維護(hù)不善；過(guò)載使用；操作失誤。第六頁(yè)，共六十頁(yè)。三、失效分析的主要方法服役條件失效零件失效分析失效類型失效原因工業(yè)試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)提高零件失效抗力加強(qiáng)管理改進(jìn)工藝提高主要抗力指標(biāo)改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝使用材料設(shè)計(jì)失效分析的目的是揭示零件失效的根本原因。影響失效的因素很多，要利用宏觀和微觀的研究手段進(jìn)行系統(tǒng)的分析。第七頁(yè)，共六十頁(yè)。以失效抗力指標(biāo)為線索的失效分析思路示意圖該思路是材料工作者常用的、比較綜合的方法。是工程材料開發(fā)、研究和推廣使用的有效方法之一。第八頁(yè)，共六十頁(yè)。失效樹分析第九頁(yè)，共六十頁(yè)。失效分析是從結(jié)果求原因的逆向認(rèn)識(shí)失效本質(zhì)的過(guò)程。結(jié)果和原因具有雙重性，失效分析可以從原因入手，也可以從結(jié)果入手，也可以從失效的某個(gè)過(guò)程入手?！绊樚倜稀币允н^(guò)程中間狀態(tài)的現(xiàn)象為原因，推斷過(guò)程進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果，直至過(guò)程的終點(diǎn)結(jié)果?！绊樚僬腋币允н^(guò)程中間狀態(tài)的現(xiàn)象為結(jié)果，推斷該過(guò)程退一步的原因，直至過(guò)程起始狀態(tài)的直接原因?！绊樄厦佟睆倪^(guò)程中的終點(diǎn)結(jié)果出發(fā)，不斷由過(guò)程的結(jié)果推斷其原因?！绊樃佟睆倪^(guò)程起始狀態(tài)的原因出發(fā)，不斷由過(guò)程的原因推斷其結(jié)果。還有“順瓜摸藤+順藤找根”、“順根摸藤+順藤摸瓜”、“順藤摸瓜+順藤找根”等。第十頁(yè)，共六十頁(yè)。無(wú)損檢測(cè)無(wú)損檢測(cè)是針對(duì)材料在冶金、加工、使用過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷和裂紋用無(wú)損探傷法進(jìn)行檢查，以查清其狀態(tài)及分布。斷口分析斷口分析是對(duì)斷口進(jìn)行全面的宏觀（肉眼、低倍顯微鏡）及微觀（高倍顯微鏡、電子顯微鏡）觀察分析，確定裂紋的發(fā)源地、擴(kuò)展區(qū)和最終斷裂區(qū)，判斷出斷裂的性質(zhì)和機(jī)理。脆性斷口韌性斷口疲勞斷口第十一頁(yè)，共六十頁(yè)。金相分析通過(guò)觀察分析零件（特別是失效源周圍）顯微組織構(gòu)成情況，如組織組成物的形態(tài)、粗細(xì)、數(shù)量、分布及其均勻性等，辨析各種組織缺陷及失效源周圍組織的變化，對(duì)組織是否正常作出判斷?；瘜W(xué)分析檢驗(yàn)材料整體或局部區(qū)域的成分是否符合設(shè)計(jì)要求。力學(xué)分析檢查分析失效零件的應(yīng)力分布、承載能力以及脆斷傾向等。第十二頁(yè)，共六十頁(yè)。斷口分析

分析破壞的順序T型法則分叉法則B裂紋產(chǎn)生在后A裂紋產(chǎn)生在前裂紋擴(kuò)展方向第十三頁(yè)，共六十頁(yè)。根據(jù)人字紋路的走向和放射棱線匯聚方向確定裂紋區(qū)。源區(qū)源區(qū)

失效源分析第十四頁(yè)，共六十頁(yè)。宏觀：結(jié)晶狀，平齊而光亮，有閃亮小晶面。無(wú)明顯變形。微觀：平坦的解理臺(tái)階與河流花樣。脆性斷口

宏觀形貌微觀解理花樣

第十五頁(yè)，共六十頁(yè)?；鼗鸫嘈詳嗫?/p>

應(yīng)力腐蝕斷口脆性斷裂沿晶斷口第十六頁(yè)，共六十頁(yè)。韌性斷口宏觀：纖維狀，色質(zhì)灰暗,有明顯的塑性變形。微觀：大小不等的韌窩。纖維狀韌性宏觀斷口微觀典型韌窩形貌

第十七頁(yè)，共六十頁(yè)。疲勞斷口疲勞源

疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)

“貝紋”狀花樣

瞬時(shí)斷裂區(qū)

疲勞斷口宏觀形貌疲勞斷口示意圖疲勞條紋的微觀圖象第十八頁(yè)，共六十頁(yè)。齒輪的失效齒輪是機(jī)械設(shè)備中運(yùn)用極廣的傳動(dòng)零件。齒表面受到接觸力和摩擦力的作用；齒根部受到交變彎曲應(yīng)力的作用；此外由于過(guò)載和換檔時(shí)的沖擊還會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力。四、零件失效分析實(shí)例齒輪的疲勞斷裂（宏觀）第十九頁(yè)，共六十頁(yè)。失效形式失效的原因齒面接觸疲勞破壞在交變接觸應(yīng)力作用下，齒面產(chǎn)生微裂紋，裂紋發(fā)展引起點(diǎn)狀剝落（或稱麻點(diǎn)）。疲勞斷裂從齒根部發(fā)生，由過(guò)大的交變彎曲應(yīng)力所致，是齒輪最嚴(yán)重的失效形式。齒面磨損由于齒面接觸區(qū)摩擦，輪齒變薄。過(guò)載斷裂主要是沖擊載荷過(guò)大造成的斷齒。齒輪的失效行為第二十頁(yè)，共六十頁(yè)。機(jī)車車軸的失效車軸在運(yùn)行時(shí)承受著彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，車軸材料通常具有較好的塑韌性，其形狀又有很好的對(duì)稱性，所以車軸具有疲勞斷裂的完整過(guò)程（疲勞裂紋形成、裂紋擴(kuò)展、最終瞬時(shí)斷裂）。疲勞源在軸內(nèi)部，由嚴(yán)重冶金缺陷引起裂紋萌生；疲勞源在軸表面，由表面加工缺陷引起缺口效應(yīng)，致使裂紋萌生。疲勞源第二十一頁(yè)，共六十頁(yè)。車軸疲勞斷裂的失效分析斷口面基本與軸向垂直設(shè)計(jì)不當(dāng)、嚴(yán)重缺陷或過(guò)載斷口特征異常軸表面異常撞傷意外損傷疲勞裂紋源發(fā)生在車軸內(nèi)部─冶金缺陷（殘余縮孔、夾渣、空洞、成份偏析、夾雜物超標(biāo)等）車軸疲勞斷裂分析機(jī)加工缺陷機(jī)加工不當(dāng)腐蝕產(chǎn)物環(huán)境腐蝕磨損產(chǎn)物微動(dòng)摩擦化學(xué)成份冶煉工藝不當(dāng)力學(xué)性能不合格金相組織冶煉、鍛造或熱處理工藝不當(dāng)疲勞裂紋源發(fā)生在車軸表面斷口面與軸向成45角扭轉(zhuǎn)載荷過(guò)大第二十二頁(yè)，共六十頁(yè)。失效形式失效的原因磨耗鋼軌與車輪接觸面表層發(fā)生磨損。壓潰輪軌接觸壓應(yīng)力使鋼軌表面發(fā)生塑性變形。剝離交變接觸應(yīng)力使疲勞裂紋在鋼軌表層(次表層)形成擴(kuò)展至剝落。疲勞裂紋或折斷交變應(yīng)力引起疲勞裂紋的萌生,并可能進(jìn)一步擴(kuò)展至斷裂。擦傷輪軌接觸面發(fā)生熱機(jī)械作用,導(dǎo)致組織產(chǎn)生相變，由珠光體組織轉(zhuǎn)變成馬氏體組織。銹蝕腐蝕環(huán)境作用。鐵路鋼軌的失效鋼軌的失效行為第二十三頁(yè)，共六十頁(yè)。軌頭側(cè)面磨耗軌頭踏面被壓潰及出現(xiàn)飛邊魚鱗狀裂紋和剝離坑鐵路全天候運(yùn)行，行程長(zhǎng)、工作條件較惡劣，磨耗、腐蝕、疲勞斷裂是其主要失效形式。第二十四頁(yè)，共六十頁(yè)。鋼軌使用初期出現(xiàn)的縱向劈裂等主要與鋼軌的內(nèi)部和表面質(zhì)量有關(guān)，如非金屬夾雜物、白點(diǎn)、偏析、殘余縮孔、翻皮、折疊等引起的核傷。表面損傷（表面剝離、壓潰、擦傷、機(jī)械碰撞等）、鋼軌結(jié)構(gòu)引起的局部高應(yīng)力可能導(dǎo)致疲勞裂紋甚至折斷。軌頭嚴(yán)重磨耗、壓潰等則主要與鋼軌的強(qiáng)度與負(fù)荷有關(guān)。夾雜物引起的核傷斷口（白核）表面剝離引起的核傷斷口第二十五頁(yè)，共六十頁(yè)。第二節(jié)材料的選用選材的動(dòng)機(jī)

首次開發(fā)生產(chǎn)一種新產(chǎn)品、新零件或新裝置；現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn)和更新?lián)Q代；零件過(guò)早失效甚至災(zāi)難性事故發(fā)生后，需重新選材。第二十六頁(yè)，共六十頁(yè)。選材的基本過(guò)程第二十七頁(yè)，共六十頁(yè)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)把選材歸入設(shè)計(jì)過(guò)程的后期；根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選材；采用過(guò)大的安全系數(shù)；傾向于選用所謂“萬(wàn)能材料”。現(xiàn)代設(shè)計(jì)隨著設(shè)計(jì)理論的完善和設(shè)計(jì)過(guò)程的計(jì)算機(jī)化，材料在更加接近失效極限的范圍內(nèi)使用，選材的安全系數(shù)越來(lái)越小，難度越來(lái)越大。第二十八頁(yè)，共六十頁(yè)。機(jī)械設(shè)計(jì)兩大基本步驟結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料設(shè)計(jì)前者直觀，易評(píng)定和核驗(yàn)；后者卻要復(fù)雜得多，隨設(shè)計(jì)者材料科學(xué)知識(shí)水平和經(jīng)驗(yàn)的不同有很大差異。選擇材料和工藝實(shí)質(zhì)是一種極重要的“零件內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”（材料設(shè)計(jì)）。本質(zhì)上說(shuō)，機(jī)械產(chǎn)品的失效就是材料的失效。其分析有利于：改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高壽命提供改進(jìn)措施；判定事故責(zé)任；杜絕類似事故發(fā)生提供依據(jù)。第二十九頁(yè)，共六十頁(yè)。材料選用原則

使用性原則——

工藝性原則

經(jīng)濟(jì)性原則——

環(huán)境與資源原則根本原則首要原則第三十頁(yè)，共六十頁(yè)。使用性能原則—首要原則分析零件的工作條件；進(jìn)行失效分析；確定零件對(duì)使用性能的要求；具體轉(zhuǎn)化為力學(xué)性能指標(biāo)（如強(qiáng)度、韌性、塑性、硬度等）；根據(jù)工作應(yīng)力、使用壽命或安全性，確定性能指標(biāo)的具體數(shù)值。第三十一頁(yè)，共六十頁(yè)。利用具體性能指標(biāo)時(shí)，必須注意幾個(gè)問(wèn)題：材料的性能指標(biāo)各有其物理意義。有的可直接用于設(shè)計(jì)計(jì)算，例如屈服強(qiáng)度等；有些則不能直接應(yīng)用于設(shè)計(jì)計(jì)算，如沖擊韌性及塑性指標(biāo)。在復(fù)雜條件下工作的零件，必須采用特殊性能指標(biāo)作選材依據(jù)。材料的性能不能簡(jiǎn)單等同于手冊(cè)上的某一個(gè)確定的數(shù)值。第三十二頁(yè)，共六十頁(yè)。工藝性能原則

設(shè)計(jì)中所作出的選材決定必然會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)要求，因此選材在某種程度上“決定”了制造方法。一旦發(fā)現(xiàn)不能很經(jīng)濟(jì)地將選用的材料加工成所要求的形狀，那么已選定的材料將變得毫無(wú)意義。機(jī)械制造—采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?，改變材料的形狀和性質(zhì)，獲得合格的零件并加以合理組裝的過(guò)程。流動(dòng)成形、切削成形、連接成形在各階段會(huì)有變化，并可借助于熱處理及表面改性處理進(jìn)行性能的重塑。制造過(guò)程的基本目的一定的形狀和尺寸一定的性能一定的精度第三十三頁(yè)，共六十頁(yè)。金屬材料的工藝路線粉末冶金焊接塑性成形鑄造毛坯預(yù)先熱處理零件切削加工最終熱處理第三十四頁(yè)，共六十頁(yè)。高分子材料的工藝路線有機(jī)物原料或型材成形加工切削加工零件焊接等熱壓、注塑、擠壓、噴射、真空成形等第三十五頁(yè)，共六十頁(yè)。陶瓷材料的工藝路線粉末成形加工配料壓制燒結(jié)磨削加工零件熱處理第三十六頁(yè)，共六十頁(yè)。經(jīng)濟(jì)性原則

——根本原則產(chǎn)品消費(fèi)的總成本購(gòu)置價(jià)格使用成本固定成本制造廠利潤(rùn)維護(hù)費(fèi)維修費(fèi)保險(xiǎn)費(fèi)折舊費(fèi)日常開支行政費(fèi)批發(fā)與零售費(fèi)研究與開發(fā)費(fèi)可變成本（生產(chǎn)成本）基本材料成本制造成本第三十七頁(yè)，共六十頁(yè)。基本材料的成本在許多工業(yè)產(chǎn)品中，材料的價(jià)格約占產(chǎn)品價(jià)格的30~70%。提煉和制取的成本；礦物資源的儲(chǔ)量、開采成本、礦石品位等；材料的提純、合金化（合成）成本；加工增值成本；供求關(guān)系所造成的價(jià)格波動(dòng)。第三十八頁(yè)，共六十頁(yè)。我國(guó)常用金屬材料的相對(duì)價(jià)格材料相對(duì)價(jià)格材料相對(duì)價(jià)格普通碳素結(jié)構(gòu)鋼1鉻不銹鋼5普通低合金結(jié)構(gòu)鋼1.25鉻鎳不銹鋼15優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼1.3~1.5灰口鑄鐵~1.4合金結(jié)構(gòu)鋼（Cr-Ni鋼除外）1.7~2.5球墨鑄鐵~1.8鉻鎳合金結(jié)構(gòu)鋼（中合金鋼）5可鍛鑄鐵2~2.2滾珠軸承鋼3鑄造鋁合金、銅合金8~10碳素工具鋼1.6普通黃銅13~17低合金工具鋼3~4錫青銅、鋁青銅19高速鋼16~20鈦合金50~80硬質(zhì)合金150~200工程塑料5~15第三十九頁(yè)，共六十頁(yè)。目前在機(jī)械制造業(yè)中，我國(guó)鋼材平均利用率為65%，而美國(guó)達(dá)到80%。我國(guó)材料費(fèi)用在機(jī)械產(chǎn)品成本中占的比例，普遍高于國(guó)外同類產(chǎn)品的比例。因此通過(guò)采用少、無(wú)切屑工藝，大幅度降低材料消耗的成本，對(duì)于我國(guó)制造業(yè)而言具有尤為重要的意義。第四十頁(yè)，共六十頁(yè)。環(huán)境與資源原則

能源和資源消耗少重要金屬的世界儲(chǔ)量（2004年）儲(chǔ)量（106t）可用年數(shù)再生率(%)Fe1×10610931.7Al11703516.9Cu3082440.9Zn1231821.2Mo5.436Ag0.21441.0Cr775112Ti14751第四十一頁(yè)，共六十頁(yè)。世界能源儲(chǔ)藏量（2004年）

種類項(xiàng)目石油天然氣煤鈾可開采儲(chǔ)量9970億桶138萬(wàn)億m31，039，272噸200萬(wàn)噸可開采年限45.5年64年219年74年主要產(chǎn)地及儲(chǔ)量比例中東66.4%獨(dú)聯(lián)體、中東70%美、蘇、中、澳>70%第四十二頁(yè)，共六十頁(yè)。環(huán)境污染小材料礦物燃料能耗排碳量MJ/kgMJ/m3kg/tkg/m3木材1.5~2.8750~139030~5615~28混凝土2.0480050120鋼材35266,0007005320一次鋁4351,100,000870022,000再生鋁1333,000生產(chǎn)各種材料消耗的能量及碳的排放量第四十三頁(yè)，共六十頁(yè)。可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的材料選擇

選擇綠色材料

綠色材料：在生產(chǎn)、使用、報(bào)廢及回收處理再利用過(guò)程中，能節(jié)約資源和能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和勞動(dòng)者本身，易回收且再生循環(huán)利用率高的材料或材料制品。其主要特點(diǎn)：材料本身性能的先進(jìn)性；材料使用的舒適性；材料的綠色特性，或稱環(huán)境協(xié)調(diào)性。包括生產(chǎn)過(guò)程中的資源與能源耗損低、使用時(shí)低污染或無(wú)污染、報(bào)廢后易回收再生且循環(huán)利用率高。太陽(yáng)能利用材料、氫能利用材料、地?zé)崮芾貌牧系纫彩菍儆诰哂芯G色特性的新型材料。第四十四頁(yè)，共六十頁(yè)。減少所用材料種類

盡量避免選用多種不同的材料、或采用易拆卸分離的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便產(chǎn)品維修或報(bào)廢后的回收、分類和再利用。如設(shè)計(jì)一個(gè)金屬工具箱時(shí)，在結(jié)構(gòu)上既要避免采用不同的金屬焊接，又要提倡將工具箱設(shè)計(jì)成可分拆的、獨(dú)立的多個(gè)分部箱體組成，且每個(gè)獨(dú)立分箱只宜用一種材料。盡量選用不加涂、鍍層的原材料

現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中為了美觀、耐蝕等目的，大量使用涂、鍍材料。這不僅給產(chǎn)品報(bào)廢后的材料回收、利用帶來(lái)了困難，而且大部分涂料本身就有毒，且涂、鍍工藝過(guò)程也給環(huán)境帶來(lái)了極大的污染。如涂料揮發(fā)毒性溶劑氣體，電鍍時(shí)產(chǎn)生的含鉻等重金屬的廢液、廢渣污染等。

第四十五頁(yè)，共六十頁(yè)。產(chǎn)品報(bào)廢后能自然分解并為自然界吸收的材料

報(bào)廢產(chǎn)品若不易分解且難于為自然界吸收，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。高分子材料的加工和使用后的廢棄物就屬此例，尤其是塑料包裝材料造成的污染極為嚴(yán)重?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外均在研究在光合作用或生物作用下能自然分解的塑料用以制作包裝材料和農(nóng)用薄膜，這種新型塑料在廢棄后，能在一定的時(shí)間內(nèi)經(jīng)光合作用而脆化、降解成碎片，再經(jīng)自然界的侵蝕進(jìn)入土壤而被微生物消化(即生化作用)，不再給環(huán)境造成污染。選用易回收再生的材料

廢棄材料若易回收再生，既可減輕環(huán)境污染，又利于資源的再利用，節(jié)約能源，減少?gòu)U棄垃圾占放地，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益好。

第四十六頁(yè)，共六十頁(yè)。第三節(jié)典型零件的選材第四十七頁(yè)，共六十頁(yè)。齒輪工作時(shí)的受力情況由于傳遞扭矩，齒根部承受較大的交變彎曲應(yīng)力；齒面相互滾動(dòng)和滑動(dòng)，承受較大的接觸應(yīng)力并產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦；在換擋、啟動(dòng)或嚙合不良時(shí)，齒部承受一定的沖擊載荷；因加工、安裝不當(dāng)或齒、軸變形等引起的齒面接觸不良，以及外來(lái)灰塵、金屬屑等硬質(zhì)微粒的侵入，都會(huì)成為附加載荷使工作條件惡化。齒輪的主要失效形式

根據(jù)齒輪的工作條件，其主要失效形式是斷齒，齒面剝落、磨損及過(guò)量塑性變形等。

齒輪類零件的選材第四十八頁(yè)，共六十頁(yè)。齒輪對(duì)材料性能的要求

根據(jù)齒輪的受力情況和失效形式，要求齒輪應(yīng)具備：具有高的接觸疲勞強(qiáng)度；高的彎曲疲勞強(qiáng)度，特別是齒根處要有足夠的強(qiáng)度；高的齒面硬度和耐磨性；足夠的心部強(qiáng)度和韌性；淬火變形及組織內(nèi)部缺陷控制在允許的范圍內(nèi)等。

第四十九頁(yè)，共六十頁(yè)。齒輪常用材料及選用

齒輪的選材主要依據(jù)其工作條件（如圓周速度、載荷性質(zhì)與大小以及精度要求等）來(lái)確定。根據(jù)齒輪的性能要求，一般選用低、中碳鋼或低、中碳合金鋼，并對(duì)輪齒表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，使輪齒表面有較高強(qiáng)度和硬度，心部有較好的韌性。此類鋼材的工藝性良好，價(jià)格較便宜。速度較小的齒輪，常選用非鐵金屬材料，如儀器儀表齒輪常選用黃銅、鋁青銅等，隨著高分子材料性能的不斷完善，工程塑料制的齒輪也在越來(lái)越多的場(chǎng)合得到應(yīng)用。對(duì)于一些輕載、低速、不受沖擊、精度和結(jié)構(gòu)緊湊要求不高的不重要的齒輪，常選用鑄鐵并適當(dāng)熱處理。近年來(lái)球墨鑄鐵應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，對(duì)于潤(rùn)滑條件差而要求耐磨的齒輪及要求耐沖擊、高強(qiáng)度、高韌性和耐疲勞的齒輪，可用貝氏體球墨鑄鐵代替滲碳鋼。

第五十頁(yè)，共六十頁(yè)。機(jī)床齒輪的選材

機(jī)床齒輪主要用于傳遞動(dòng)力，改變運(yùn)動(dòng)速度和方向，載荷不大，工作平穩(wěn)無(wú)強(qiáng)烈沖擊，轉(zhuǎn)速也不很高，工作條件較好。一般選用調(diào)質(zhì)鋼制造，如40鋼，45鋼，40Cr，42SiMn等，經(jīng)調(diào)質(zhì)（或正火）、高頻感應(yīng)加熱淬火、低溫回火即可達(dá)到使用要求。隨著機(jī)床工業(yè)的發(fā)展，機(jī)床中也出現(xiàn)了高速且承受沖擊載荷較大的重要齒輪（如立式車床上的一些齒輪），這種情況下，宜選20CrMnTi、20Ｃr等合金滲碳鋼制造，經(jīng)滲碳、淬火、低溫回火處理使之達(dá)到使用要求。

齒輪選材的具體實(shí)例第五十一頁(yè)，共六十頁(yè)。下料→齒坯鍛造→正火（850～870℃空冷）→粗加工→調(diào)質(zhì)（840～860℃油淬，600～650℃回火）→精加工→高頻感應(yīng)加熱淬火（860～880℃高頻感應(yīng)加熱，乳化液冷卻）→低溫回火（180～200℃回火）→精磨。機(jī)床齒輪的工藝路線臥式車床主軸箱中三聯(lián)滑動(dòng)齒輪

第五十二頁(yè)，共六十頁(yè)。JN–150型載重汽車變速箱齒輪工作條件工作負(fù)荷大；高速運(yùn)轉(zhuǎn)(10～15m/s以上)；受沖擊頻繁，磨損較嚴(yán)重。技術(shù)要求齒面硬度HRC58～62，金相組織為回火馬氏體+合金碳化物+殘余奧氏體。齒心部硬度HRC35～45，金相組織為回火馬氏體(低碳)+鐵素體+細(xì)珠光體。第五十三頁(yè)，共六十頁(yè)。選材:20CrMnTi工藝路線下料鍛造正火機(jī)械加工滲碳淬火低溫回火噴丸磨齒。

第五十四頁(yè)，共六十頁(yè)。軸工作時(shí)的受力情況由于傳遞扭矩，承受一定的交